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冷锻技术的发展主要是开发高附加值的产品,降低生产成本,同时,它还在不断地向切削、粉末冶金、铸造、热锻、板料成形工艺等领域渗透或取而代之,也可以和这些工艺相结合构成复合工艺。热锻-冷锻复合塑性成形技术是将热锻和冷锻结合起来的一种新的精密金属成形工艺,它充分利用了热锻和冷锻各自的优点:热态下金属塑性好,流动应力低,因此主要的变形过程用热锻来完成;冷锻件的精度高,因此零件的重要尺寸用冷锻工艺来最终成形零件。热锻-冷锻复合塑性成形技术出现于20世纪80年代,90年代以来取得了越来越广泛的应用,用该技术制造的零件,已取得了精度提高、成本降低的良好效果。


  数值模拟技术

  有效的数值模拟软件是以刚塑性有限元法为基础建立起来的,这些软件有:Deform、Qform、Forge、MSC/Superform等。运用有限元数值模拟技术可用于检验工艺和手机设计的合理性。预锻分流区-分流终锻,用三维有限元数值模拟软件Deform 3DTM进行了数值模拟研究,得到了锻造载荷-行程曲线以及整个成形过程的应力、应变、速度分布等,并与传统的闭式镦挤工艺模拟的结果进行了比较。分析表明,传统的闭式镦挤成形直齿圆柱齿轮,成形载荷大,不利于齿形的充填。采用预锻分流区-分流终锻新工艺,可以大幅度降低成形载荷,亲明显改善材料的充填性,可以获得齿形角部饱满的齿轮。用三维大变形弹塑性有限元法对齿轮冷精锻成形过程进行了数值模拟,对以闭式模锻为预锻和以闭式模锻、孔分流及约束分流为终锻的两步成形模式的变形流动情况进行了数值模拟分析。数值分析结果及工艺试验表明在终锻中采取分流,尤其是约束孔分流措施对于降低工作载荷和提高角隅充填能力等方面十分有效。


  智能设计技术

  智能设计技术及其在冷锻成形工艺、手机设计中的应用。


  美国哥伦布贝特尔实验室开发出基于知识的预锻几何尺寸设计系统,因设计预锻件的形状为空间几何体,须对其几何形状进行操作,故不能单纯地用一般语言来描述推理过程。对于零件的几何信息,采用框架方法表示,在框架中用不同的槽,定义出组成零件的基本成分和它们之间的拓扑关系。设计规则是用产生式规则表示,用OPS工具进行揄。J.C.Choi和C.Kim7开发了基于知识的冷锻件和热锻件集成工序设计系统,并分别建立了冷、热锻件工艺设计规则。


  基于知识设计方法在冷锻成形工艺及手机的设计中的应用,将彻底改变塑性成形传统的依靠设计人员人人经验,设计过程中反复修改、设计效率不高的状态。它使用人工智能、模式识别、机器学习等技术,在设计过程中从系统知识库中提取合适的知识指导冷锻成形工艺及手机设计。该项技术正在进一步发展之中。基于知识设计方法已成为锻造成形工艺、手机设计智能化技术研究的一个特点课题。


冷锻的优缺点分析

  工艺优点

  冷锻工艺是一种精密塑性成形技术,具有切削加工无可比拟的优点,如制品的机械游戏好、生产率高和材料利用率高,特别适合于大批量生产,而且可以作为最终产品的制造方法(Net-shape Forming),在交通运输工具航空航天和机床工业等行业具有广泛的应用。


  工艺缺点

  材料要求高;不适合少量加工;手机要求高。


  冷锻技术成形精度比温锻和热锻都要高,在精密成形领域有着其独特的优势。冷锻工艺的运用提高了内膛光洁度、尺寸精度、表面强度,延长了枪管的寿命,使枪的射击精度也相应提高,而且便于加工锥型枪管,可以减小质量。冷锻工艺是斯太尔公司最先提出的,后来世界上很多国家都采用斯太尔公司的冷锻机床加工枪管。


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